(57)【要約】  エアロゾル発生システムは、電源および電源に接続される電気ヒーターを備える、装置と、室温で固体である熱可逆性ゲルの形態のエアロゾル形成基体を収容する、基体カートリッジと、を備え、基体カートリッジは、使用前に装置内に挿入され、またはそれに接続され、使用後に装置から取り外される、または分離されるように構成される。ゲルのエアロゾル形成体の提供は、エアロゾル形成体の貯蔵および輸送両方のために、ならびに使用時に有利である。ゲルは室温で固体であり、その結果、貯蔵および取扱いの間に流出が問題にならない。カートリッジ内ではなく装置内にヒーターを提供することにより、簡単で、安価なカートリッジの製造が許容される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル発生システムであって、
電源および電気ヒーターを備える装置であって、前記電気ヒーターが前記電源に接続される、装置と、
室温で固体である熱可逆性ゲルの形態のエアロゾル形成基体を収容する、基体カートリッジと、を備え、
前記基体カートリッジが、使用前に前記装置内に挿入され、またはそれに接続され、使用後に前記装置から取り外される、または分離されるように構成される、エアロゾル発生システム。
【請求項２】
前記電気ヒーターが、前記エアロゾル形成基体と接触しない、請求項１に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項３】
前記基体カートリッジの少なくとも一つの壁が、前記電気ヒーターと前記エアロゾル形成基体との間に提供される、請求項１または２に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項４】
前記電気ヒーターが、剛直な基体材料内に、またはその上に抵抗加熱トラックを備える、請求項１〜３のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項５】
前記電気ヒーターが、前記カートリッジのスロットに受けられる、請求項１〜４のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項６】
前記スロットが出口のないスロットである、請求項５に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項７】
前記カートリッジの少なくとも一つの壁が、前記ヒーターと熱的接触する、請求項１〜６のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項８】
前記基体カートリッジが、出口のないくぼみを画定する少なくとも一つの液体および蒸気不浸透性の外側壁を備え、前記エアロゾル形成基体が、前記出口のないくぼみに収容される、請求項１〜７のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項９】
前記出口のないくぼみが、壊れやすい、取り外し可能な、または蒸気浸透性のシーリング要素によって封止される、請求項８に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１０】
前記装置が、前記カートリッジと分離しているマウスピース部分を備える、請求項１〜９のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１１】
前記基体カートリッジが、第一のチャンバー、および前記第一のチャンバーと分離している第二のチャンバーを備える、請求項１〜１０のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１２】
前記電気ヒーターの少なくとも一部分が、前記第一のチャンバーと第二のチャンバーとの間に位置付けられる、請求項１１に記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１３】
前記ゲルが、ニコチンまたはたばこ製品の供給源を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載のエアロゾル発生システム。
【請求項１４】
エアロゾル発生システム用のカートリッジであって、前記エアロゾル発生システムが、ヒーターを備え、前記カートリッジが、
室温で固体である熱可逆性ゲルの形態のエアロゾル形成基体を収容する、基体カートリッジを備え、前記カートリッジが、前記エアロゾル発生システムの本体に取り外し可能に接続される、またはその中に受けられるように構成され、前記カートリッジが、前記ヒーターを受けるように構成されるスロットを備える、カートリッジ。
【請求項１５】
前記基体カートリッジが、出口のないくぼみを画定する少なくとも一つの液体不浸透性かつ蒸気不浸透性の外側壁を備え、前記エアロゾル形成基体が、前記出口のないくぼみに収容される、請求項１４に記載のカートリッジ。
【請求項１６】
前記カートリッジが、マウスピース管を備え、前記基体カートリッジが、前記マウスピース管内に保持され、前記マウスピース管が、ユーザーの口への挿入のための口側の端を有する、請求項１４または１５に記載のカートリッジ。
【請求項１７】
前記マウスピース管が気流リストリクターを備える、請求項１６に記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアロゾル形成基体を加熱して、エアロゾルを発生させるエアロゾル発生システムに関連する。具体的には、本発明は、ゲルを加熱して、エアロゾルを形成するエアロゾル発生システムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
液体製剤を加熱して、ユーザーによる吸入のためのエアロゾルを発生させることによって動作する電子たばこなどのエアロゾル発生システムが、広範に使用されている。一般的には、それらは装置部分およびカートリッジを備える。一部のシステムでは、装置部分は、電源および制御電子回路を含み、カートリッジは、液体製剤を保持する液体貯蔵部、液体製剤を気化するためのヒーター、および液体貯蔵部からヒーターに液体を輸送する芯を含む。このタイプのシステムが一般的になった一方で、それは不都合な点を持つ。一つの不都合な点は、カートリッジが装置部分に接続された時の輸送と貯蔵の両方の間の液体貯蔵部からの液体の漏れに関する可能性である。貯蔵部からヒーターに液体を輸送するための芯の使用は、システムに複雑さを加えうる。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の第一の態様では、
電源、および電源に接続される電気ヒーターを備える、装置と、
室温で固体である熱可逆性ゲルの形態のエアロゾル形成基体を収容する、基体カートリッジと、を備え、
基体カートリッジは、使用前に装置内に挿入され、またはそれに接続され、使用後に装置から取り外される、または分離されるように構成される、エアロゾル発生システムが提供される。
【０００４】
この文脈において、エアロゾル形成基体は、エアロゾルを形成できる揮発性化合物を放出する能力を持つ材料または材料の混合物である。ゲルの形態のエアロゾル形成基体の提供は、貯蔵および輸送のために、または使用時にも有利でありうる。ゲルのエアロゾル形成基体を提供することによって、装置からの漏れのリスクが低減されうる。涸渇した時、または使い果たした時のエアロゾル形成基体を用いた装置の補充がまた、例えば、漏れまたは流出のリスクを低減することによって改善されうる。
【０００５】
カートリッジ内ではなく装置内にヒーターを提供することにより、カートリッジ内へのヒーターの組込みと比較して、比較的単純なカートリッジの製造が許容される。有利なことには、システムは、ゲルを電気ヒーターに輸送するための輸送機構を備えない。基体カートリッジの内容物は、有利なことには、原位置（ｉｎ  ｓｉｔｕ）で加熱されて、所望のエアロゾルを発生する。この文脈において、原位置（ｉｎ  ｓｉｔｕ）は、内容物が使用前に保持されている基体カートリッジ内の同じ位置を意味する。毛細管芯またはポンプについての要求はない。電気ヒーターは、カートリッジを加熱して、ゲルからカートリッジ内に蒸気を発生するように構成されうる。
【０００６】
カートリッジは、ゲルが消費された時に、容易に処分されて取り替えられてもよい。
【０００７】
基体容器は、ゲルに加えてその他の材料を収容しうる。
【０００８】
ゲルが室温で固体である。この文脈における「固体」は、ゲルが永続性の大きさおよび形状を有し、流れないことを意味する。この文脈における室温は、摂氏２５度を意味する。
【０００９】
ゲルはエアロゾル形成体を含んでもよい。本明細書で使用される「エアロゾル形成体」という用語は、使用時に高密度で安定したエアロゾルの形成を促進する任意の適切な公知の化合物または化合物の混合物を記述するために使用される。エアロゾル形成体は、カートリッジの使用温度で熱分解に対して実質的に耐性がある。適切なエアロゾル形成体は当技術分野で周知であり、多価アルコール（トリエチレングリコール、１、３−ブタンジオール、およびグリセリンなど）、多価アルコールのエステル（グリセロールモノアセテート、ジアセテート、またはトリアセテートなど）、およびモノカルボン酸、ジカルボン酸、またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（ドデカン二酸ジメチルおよびテトラデカン二酸ジメチルなど）を含むが、これに限定されない。好ましいエアロゾル形成体は、多価アルコールまたはその混合物（トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオールおよびグリセリンまたはポリエチレングリコール（最も好ましい）など）である。
【００１０】
ゲルはゲル化剤を含みうる。ゲルは、寒天またはアガロースまたはアルギン酸ナトリウムを含むことが好ましい。ゲルはゲランガムを含みうる。
【００１１】
ゲルは熱可逆性ゲルを含む。これは、ゲルが溶解温度に加熱された時に流体になり、ゲル化温度で再びゲルになることを意味する。ゲル化温度は、室温および大気圧であり、またはそれより高いことが好ましい。大気圧は、１大気の圧力を意味する。溶解温度は、ゲル化温度よりも高いことが好ましい。ゲルの溶解温度は、摂氏５０度または摂氏６０度または摂氏７０度より高いことが好ましく、摂氏８０度より高いことがより好ましい。この文脈における溶解温度は、ゲルが固体ではなくなり、流れ始める温度を意味する。ゲルはゲル化剤を含みうる。ゲルは、寒天またはアガロースまたはアルギン酸ナトリウムを含むことが好ましい。ゲルはゲランガムを含みうる。ゲルは材料の混合物を含みうる。ゲルは水を含みうる。
【００１２】
ゲルは、単一のブロックとして提供されてもよく、または例えば、ビーズまたはカプセルなどの複数のゲル要素として提供されてもよい。ビーズまたはカプセルの使用は、エンドユーザーによる第一（または第二）のチャンバーの単純な再充填を許容しうる。カプセルまたはビーズの使用はまた、ゲルが加熱およびその後の冷却の後のゲル化に基づいて同じカプセルまたはビーズを形成しないので、カートリッジがすでに使用済であることをユーザーが見ることを可能にしうる。
【００１３】
ゲルは、ユーザーへの送達のためのニコチンまたはたばこ製品または別の標的化合物を含みうる。結果として生じるエアロゾルがニコチンを含むようにする場合、液体ではなく基体容器内でゲルまたは別の固体形状でニコチンを含むことが有利である。ニコチンは、エアロゾル形成体とともにゲルに含まれうる。ニコチンは、皮膚を刺激し、毒性でありうる。したがって、室温でゲル内にニコチンを閉じ込めることによってニコチンのいくつかの可能性のある漏れを防ぐことが望ましい。
【００１４】
風味化合物は、ゲルで第二のチャンバーに収容されうる。別の方法として、または追加的に、風味化合物は、別の形態で提供されてもよい。例えば、第二のチャンバーは、加熱した時に風味化合物を放出する、固体たばこ材料を収容しうる。第二のチャンバーは、例えば、薬草の葉、たばこ葉、たばこの茎の破片、再構成たばこ、均質化したたばこ、押出成形たばこおよび膨化たばこのうち一つ以上を含む、粉末、顆粒、ペレット、断片、スパゲッティ、細片またはシートのうち一つ以上を含みうる。第二のチャンバー内の固体たばこ材料は、ルース形状であってもよい。たばこは、ゲルまたは液体に含まれうる。第二のチャンバーは、加熱に伴い放出される追加的なたばこまたは非たばこの揮発性風味化合物を含みうる。
【００１５】
寒天がゲル化剤として使用された時、ゲルは、０．５〜５重量％（より好ましくは０．８〜１重量％）の寒天を含むことが好ましい。ゲルは、０．１〜２重量％のニコチンをさらに含みうる。ゲルは、３０〜９０重量％（より好ましくは７０〜９０重量％）のグリセリンをさらに含みうる。残りのゲルは、水およびいくつかの香味を含みうる。
【００１６】
ゲランガムがゲル化剤として使用された時、ゲルは、０．５〜５重量％のゲランガムを含むことが好ましい。ゲルは、０．１〜２重量％のニコチンをさらに含みうる。ゲルは、３０〜９９．４重量％のグリセリンをさらに含みうる。残りのゲルは、水およびいくつかの香味を含みうる。
【００１７】
一実施形態では、ゲルは、２重量％のニコチン、７０重量％のグリセロール、２７重量％の水および１重量％の寒天を含む。別の実施形態では、ゲルは、６５重量％のグリセロール、２０重量％の水、１４．３重量％のたばこ、および０．７重量％の寒天を含む。
【００１８】
有利なことには、カートリッジは、エアロゾル形成体を熱源またはヒーターに輸送するための輸送要素または機構を備えない。ゲルは、有利なことには、原位置（ｉｎ  ｓｉｔｕ）で加熱されて、所望のエアロゾルを発生する。この文脈において、原位置（ｉｎ  ｓｉｔｕ）は、カートリッジ内の同じ位置を意味する。毛細管芯またはポンプについての要求はない。システムは、有利なことには、ヒーター近傍に液体またはゲルを保管する、または保持するための基体カートリッジ内の追加的な不揮発性構造を備えない。
【００１９】
装置は、カートリッジを受けるためのくぼみを有する装置ハウジングを備えてもよい。装置のくぼみは、実質的に円柱状でありうる。くぼみの直径は、カートリッジの直径と実質的に等しいかまたはわずかに大きいのが好ましい。
【００２０】
装置は、電源およびヒーターを保持する装置本体を備えてもよい。エアロゾル発生装置は、装置本体と分離しているマウスピースをさらに備えうる。マウスピースは、装置本体と係合するように構成されうる。装置本体は、装置本体のくぼみにカートリッジを受けるように構成されうる。消耗可能な部分と分離している再使用可能なマウスピースを提供することによって、消耗可能な部分の構造は、単純であることができる。
【００２１】
基体カートリッジの少なくとも一つの壁は、有利なことには、ヒーターと熱的接触する。基体カートリッジの少なくとも一つの壁は、ヒーターとエアロゾル形成基体との間に位置付けられうる。基体カートリッジの少なくとも一つの壁は、有利なことには、ヒーターと直接接触することが好ましい。基体カートリッジ内のゲルは、その後、外側壁を通じる伝導により加熱されうる。基体カートリッジは、有利なことには、出口のないくぼみを画定する少なくとも一つの液体不浸透性かつ蒸気不浸透性の外側壁を備え、エアロゾル形成基体は、装置本体内に保持される。
【００２２】
カートリッジは、任意の適切な形状を持ちうる。
【００２３】
カートリッジは実質的に円柱状であることが好ましい。本発明に関連して本明細書で使用される場合、「円筒」および「円筒形の」という用語は、実質的に一対の向かい合った実質的に平面状の端面を有する正円柱を指す。
【００２４】
カートリッジは、任意の適切なサイズを持ちうる。
【００２５】
カートリッジは、例えば、約５ｍｍ〜約３０ｍｍの長さを有しうる。ある一定の実施形態では、カートリッジは約１２ｍｍの長さを持ちうる。
【００２６】
カートリッジは、例えば、約４ｍｍ〜約１０ｍｍの直径を有しうる。ある一定の実施形態では、カートリッジは約７ｍｍの直径を持ちうる。
【００２７】
基体カートリッジまたはカートリッジは、ハウジングを備えうる。カートリッジのハウジングは、一つ以上の材料から形成されうる。適切な材料には、金属、アルミニウム、ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）など）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂およびビニル樹脂が含まれるがこれに限定されない。
【００２８】
カートリッジのハウジングは、一つ以上の熱伝導性材料から形成されうる。カートリッジの内部は、一つ以上の熱伝導性材料を含むように被覆され、または処理されてもよい。一つ以上の熱伝導性材料を使用してカートリッジを形成すること、またはカートリッジの内部を被覆することにより、有利なことに、ヒーターからゲルへの熱伝達が増大しうる。適切な熱伝導性材料には、例えば、アルミニウム、クロミウム、銅、金、鉄、ニッケルおよび銀などの金属、黄銅および鋼などの合金、ならびにセラミックまたはその組み合わせが含まれるがこれに限定されない。有利なことには、ハウジングの少なくとも一つの壁は、室温で１０ワット／メートル／ケルビンより大きい熱伝導率を有する。好ましい実施形態において、ハウジングは、アルミニウムから形成された少なくとも一つの壁を備える。
【００２９】
カートリッジが誘導加熱されるように構成される実施形態では、カートリッジのハウジングは、例えば、サセプタ層などのサセプタを備えうる。サセプタ層は、例えば、ハウジングの壁を形成してもよく、またはハウジングの内部または外部に加えられる被覆であってもよい。サセプタは、カートリッジのチャンバー内に位置されうる。例えば、ゲルはサセプタ材料を含みうる。
【００３０】
本発明によるエアロゾル発生システムで使用するためのカートリッジは、適切な任意の方法により形成されうる。適切な方法には、深絞り図面、射出成形、ブリスタリング、吹込み成形および押し出しが含まれるがこれに限定されない。
【００３１】
カートリッジは、マウスピースを備えてもよく、それは、ユーザーがマウスピースで吸煙して、彼らの口または肺内にエアロゾルを引き込むことを可能にするように構成される。カートリッジがマウスピースを備える場合、マウスピースはフィルターを備えてもよい。フィルターは、低い粒子濾過効率または非常に低い粒子濾過効率を有する場合がある。あるいは、マウスピースは中空管を備えてもよい。マウスピースは、例えば、リストリクターなどの気流調節剤を含んでもよい。
【００３２】
カートリッジは、マウスピース管内に提供されうる。マウスピース管は、エアロゾル形成チャンバーを備えうる。マウスピース管は、気流リストリクターを備えうる。マウスピース管はフィルターを備えてもよい。マウスピース管はボール紙ハウジングを備えてもよい。マウスピース管は、ボール紙管内に一つ以上の蒸気不浸透性要素を含みうる。マウスピース管は、例えば、約７ｍｍなどの従来の紙巻たばこと同様の直径を有しうる。マウスピース管は、それを通じてエアロゾルを吸入するためにユーザーの口内に置かれるように構成される、口側の端を有しうる。カートリッジは、例えば、口側の端と対向する端において、マウスピース管内に保持されうる。
【００３３】
基体カートリッジの開端部は、一つ以上の壊れやすいシーリング要素によって封止されうる。
【００３４】
一つ以上の壊れやすいバリアは任意の適切な材料で形成されうる。例えば、一つ以上の壊れやすいバリアは、例えば金属を含む、箔またはフィルムから形成されうる。カートリッジが、第一のチャンバーおよび第二のチャンバーのうち一方または両方を密封する一つ以上の壊れやすいバリアを含む場合、装置本体は、一つ以上の壊れやすいバリアを破壊するよう構成されている貫通部材をさらに備えることが好ましい。
【００３５】
別の方法として、または追加的に、基体容器は、一つ以上の取り外し可能なバリアにより封止されうる。例えば、基体容器は、一つ以上の剥ぎ取り式シールにより封止されうる。
【００３６】
一つ以上の取り外し可能なバリアは任意の適切な材料で形成されうる。例えば、一つ以上の取り外し可能なバリアは、例えば、金属を含む、箔またはフィルムから形成されうる。
【００３７】
基体容器の開端部は、例えば、膜またはメッシュなどの蒸気浸透性要素により封止されてもよく、それは膜またはメッシュを通じる基体容器からの蒸気の漏れを可能にするように構成される。別の方法として、基体容器は、弁にわたる圧力差が閾値圧力差を超えた時に弁を通じる蒸気の放出を許容する、圧力作動弁によって封止されてもよい。
【００３８】
基体容器は、ゲルを収容する第一のチャンバーと、第一のチャンバーと分離している第二のチャンバーと、を備えうる。第二のチャンバーは、第一のチャンバーと同じゲルを含んでもよく、または第一のチャンバーと異なるゲルまたは異なる材料を含んでもよい。
【００３９】
第一および第二のチャンバーは、恒久的に一緒に固定されていてもよく、または互いに分離されていてもよい。第一および第二のチャンバーは、別々に提供されてもよく、スナップ嵌めまたはねじ取付などの適切な機械的な連結を用いてユーザーにより一緒に固定されてもよい。別の方法として、第一および第二のチャンバーは、使用時に分離されたままであってもよい。
【００４０】
第一および第二のチャンバーを別々に提供することによって、ユーザーが「ミックスアンドマッチ」タイプセットの選択を利用できるようにしうる。第一のチャンバーの内容物は、ニコチンなどのユーザーへの送達のための特定の一回分の量の標的化合物を提供することができ、特定の密度のエアロゾルを提供することができ、ユーザーが多様な選択肢を利用できるようにしうる。第二のチャンバーの内容物は、主に、風味化合物を提供することができ、ユーザーが第二のチャンバーに関する多様な選択肢を利用できるようにしうる。ユーザーは、多様な第一のチャンバーから一つのチャンバー、および多様な第二のチャンバーから一つのチャンバーを選択することができ、それらを一緒に嵌合して、完全なカートリッジを形成しうる。
【００４１】
第一および第二のチャンバーが一緒に提供され、互いに恒久的に固定される場合でさえ、同じミックスアンドマッチ手法が、多様な異なるカートリッジを提供するために製造元によりとられてもよい。
【００４２】
第一および第二のチャンバーは、互いに同じ大きさおよび形状を有してもよい、あるいはそれらは互いに異なる大きさまたは形状を有してもよい。第一および第二のチャンバーの大きさおよび形状は、それらの内容物に適するように、また使用時に特定の加熱レートで提供するように選択されうる。
【００４３】
三つ以上のチャンバーを有することも可能である。チャンバーのうちの少なくとも二つが異なる内容物を有する、カートリッジ内に三つ以上のチャンバーを有することが望ましくありうる。
【００４４】
第一および第二のチャンバーは、有利には、異なる組成物を収容しうる。第一および第二のチャンバーはどちらも、ゲルを収容しうる。有利なことには、第一のチャンバーおよび第二のチャンバーはどちらも、室温で液体を収容しない。有利なことには、第一のチャンバーおよび第二のチャンバーはどちらも、液体保持材料または芯材料を含まない。
【００４５】
第一および第二のチャンバーは、並んでまたは他方の中の一つとして位置付けられてもよく、または気流が最初に一方のチャンバーを通過し、次に他方を通過するように、直列に配置されてもよい。
【００４６】
カートリッジは、第一のチャンバーと第二のチャンバーとの間にスロットを含みうる。スロットは、発熱体を受けるように構成されうる。発熱体は、例えば、カートリッジがエアロゾル形成装置に取り付けられた時に、スロットに受けられうる。発熱体がその中に受けられるスロットの提供は、発熱体からの熱エネルギーが、例えば、システムのその他の要素または周囲空気を加熱するのではなく基体容器の内部に直接的に通ることを容易にすることにより、効率的な加熱を提供しうる。有利なことには、スロットは出口のないスロットである。この文脈における出口のない（ｂｌｉｎｄ）は、一方の端で密閉されることを意味する。出口のないスロットの提供は、システムにより発生した蒸気またはエアロゾルから発熱体を保護することを可能にし、ヒーター上の凝縮物の蓄積を防ぐのに役立つことができる。
【００４７】
基体が第一および第二のチャンバーを備える場合、スロットは、第一のチャンバーと第二のチャンバーとの間に提供されうる。例えば、スロットは、第一および第二のチャンバーを分離する壁内に提供されうる。
【００４８】
電気ヒーターは抵抗ヒーターを含みうる。電気ヒーターは、一つ以上の発熱体を備えうる。
【００４９】
電気発熱体は、一つ以上の外部発熱体、一つ以上の内部発熱体、または一つ以上の外部発熱体および一つ以上の内部発熱体を備えうる。この文脈において、外部は、くぼみの外側を意味し、内部は、装置本体のくぼみの内側を意味する。
【００５０】
一つ以上の外部発熱体は、くぼみの内表面の周囲に配置される外部発熱体のアレイを備えうる。ある特定の実施例において、外部発熱体は、くぼみの長軸方向に沿って延びる。この構成では、発熱体は、カートリッジがくぼみに挿入され、またそのくぼみから取り外される方向と同じ方向に沿って延在しうる。これは、発熱体とカートリッジとの間の干渉を減少しうる。一部の実施形態において、外部発熱体は、くぼみの長さ方向に沿って延び、かつ周囲方向に間隙を介している。発熱体が一つ以上の内部発熱体を備える場合、一つ以上の内部発熱体は、任意の適切な数の発熱体を備えうる。例えば、発熱体は単一の内部発熱体を備える場合がある。単一の内部発熱体は、くぼみの長軸方向に沿って延びてもよい。
【００５１】
電気発熱体は電気抵抗性材料を含みうる。適切な電気抵抗性の材料としては、ドープされたセラミックなどの半導体、「導電性」のセラミック（例えば、二ケイ化モリブデンなど）、炭素、黒鉛、金属、合金、およびセラミック材料と金属材料とでできた複合材料が挙げられるが、これに限定されない。こうした複合材料は、ドープされたセラミックまたはドープされていないセラミックを含んでもよい。適切なドープされたセラミックの例としては、ドープシリコン炭化物が挙げられる。適切な金属の例としては、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族の金属が挙げられる。適切な金属合金の例には、ステンレス鋼、コンスタンタン、ニッケル含有、コバルト含有、クロミウム含有、アルミニウム含有、チタン含有、ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、および鉄含有の合金、ならびにニッケル、鉄、コバルト、ステンレス鋼系の超合金、Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）、鉄−アルミニウム系合金および鉄−マンガン−アルミニウム系合金が挙げられる。Ｔｉｍｅｔａｌ（登録商標）は、Ｔｉｔａｎｉｕｍ  Ｍｅｔａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（１９９９  Ｂｒｏａｄｗａｙ  Ｓｕｉｔｅ  ４３００，  Ｄｅｎｖｅｒ  Ｃｏｌｏｒａｄｏ）の登録商標である。複合材料では、電気抵抗性の材料は、必要とされるエネルギー伝達の動態学および外部の物理化学的性質に応じて、随意に断熱材料に包埋、封入、または断熱材料で被覆されてもよく、もしくはその逆であってもよい。発熱体は、二層の不活性材料の間で絶縁された、金属製でエッチング加工が施された箔を含んでもよい。その場合、不活性材料はＫａｐｔｏｎ（登録商標）、全層ポリイミドまたはマイカ箔を含んでもよい。Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）は、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ（１００７  Ｍａｒｋｅｔ  Ｓｔｒｅｅｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ  １９８９８，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ）の登録商標である。このタイプの可撓性発熱体は、くぼみの形状に適合してもよく、くぼみの周辺部の周りを延在しうる。
【００５２】
電気発熱体は、温度と比抵抗の間で明確な関係を持つ金属を使用して形成しうる。こうした実施形態で、金属は二層の適切な絶縁材の間のトラックとして形成しうる。このように形成された電気発熱体は、ヒーターおよび温度センサーのどちらとしても使用されうる。
【００５３】
電気発熱体がサセプタを備える場合、エアロゾル発生装置本体は、くぼみ内に変動電磁場を発生させるように配置されたインダクタと、インダクタに接続された電力供給源とを備えることが好ましい。インダクタは変動電磁場を発生させる一つ以上のコイルを備えうる。コイル（単一または複数）はくぼみを囲みうる。
【００５４】
装置本体は１〜３０ＭＨｚの変動電磁場、例えば２〜１０ＭＨｚ、例えば５〜７ＭＨｚの変動電磁場を発生させる能力があることが好ましい。装置本体は、１〜５ｋＡ／ｍの磁界強度（Ｈ場）、例えば２〜３ｋＡ／ｍ、例えば約２．５ｋＡ／ｍの磁界強度を有する変動電磁場を発生させる能力があることが好ましい。
【００５５】
本発明によるエアロゾル発生システムは、単一のヒーターを備えうる。これは、有利なことに単純な装置の構造を提供する。単一のヒーターは、使用時に、くぼみの外側に位置付けられる外部ヒーターとして構成されうる。別の方法として、単一のヒーターは、使用時に、くぼみの内部に位置し、カートリッジ内のスロットに受けられる内部ヒーターとして構成されうる。単一のヒーターは、内部ヒーターとして構成されることが好ましい。
【００５６】
単一のヒーターが内部ヒーターとして構成される場合、エアロゾル発生装置は、有利なことに、内部ヒーターとカートリッジとの適切な整列を促進する案内手段を備えうる。
【００５７】
単一のヒーターは、電気抵抗性材料を含む電気発熱体であることが好ましい。電気発熱体は、例えば、ガラス、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）および窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、またはプリント基板またはシリコンゴムなど、セラミック焼結材料といった非弾性材料を含みうる。別の方法として、電気発熱体は、例えば鉄合金またはニッケルクロム合金などの弾性金属材料を備えうる。
【００５８】
単一のヒーターは、カートリッジを加熱するための適切な任意の形状を持ちうる。電気ヒーターは、カートリッジが装置本体に接続され、またはその中に受けられた時、カートリッジの第一のチャンバーと第二のチャンバーとの間に位置付けられうる。ヒーターは、エアロゾル発生装置から突き出ないことが好ましい。
【００５９】
電気ヒーターは、基体カートリッジを囲みうる。電気ヒーターは、柔軟性のある基体上に一つ以上の電気抵抗性のあるトラックを備えうる。電気ヒーターは、剛直な基体材料上に一つ以上の電気抵抗性のあるトラックを備えることが好ましい。電気ヒーターは、装置のくぼみ内に突出することが好ましい。
【００６０】
本発明のエアロゾル発生システムは、電気ヒーター要素のうちの少なくとも一つの温度を感知するように構成された一つ以上の温度センサーをさらに備えうる。こうした実施形態では、システムは、コントローラを備えてもよく、コントローラは、検出した温度に基づいて電気ヒーターへの電力供給を制御するように構成されてもよい。有利なことには、コントローラは、検出されたユーザー吸入に応じるのではなくシステムの作動後に、連続的にヒーターに電力を供給するように構成される。
【００６１】
システムは、電気回路を備えてもよく、それは電気ヒーターへの電力供給を制御する。電子回路は、単純なスイッチでもよい。別の方法として、電気回路は、一つ以上のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを備えてもよい。電子回路はプログラム可能なものであってもよい。
【００６２】
電力供給源はＤＣ電圧供与源であってもよい。好ましい実施形態では、電源は電池である。例えば、電源はニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、またはリチウムベースの電池、例えばリチウムコバルト、リチウム鉄リン酸塩またはリチウムポリマー電池としうる。別の方法として、電源はコンデンサーなど別の形態の電荷蓄積装置としうる。電源は再充電を必要とすることがあり、またエアロゾル発生装置を一つ以上のエアロゾル発生物品とともに使用するのに十分なエネルギーの蓄積を可能にする容量を持つものとしうる。
【００６３】
エアロゾル発生システムは、ユーザーによる吸入のためにエアロゾルを発生するように構成されることが好ましい。エアロゾル発生システムは、手持ち式のシステムであってもよく、ユーザーが使用時に、そこで吸うまたは引き出すマウスピースを備えてもよい。
【００６４】
有利なことには、システムは、エアロゾル形成体をヒーターに輸送するための輸送機構を備えない。カートリッジの内容物は、有利なことには、原位置（ｉｎ  ｓｉｔｕ）で加熱されて、所望のエアロゾルを発生する。この文脈において、原位置（ｉｎ  ｓｉｔｕ）は、内容物が使用前に保持されている第一および第二のチャンバー内の同じ位置を意味する。毛細管芯またはポンプについての要求はない。
【００６５】
エアロゾル発生装置は、ユーザーが単一の手の指の間に持ちやすい、携帯用またはハンドヘルドのエアロゾル発生装置であることが好ましい。
【００６６】
エアロゾル発生装置は、形状において実質的に円柱状でもよい。エアロゾル発生装置は、およそ７０ミリメートル〜およそ１２０ミリメートルの長さを有してもよい。
【００６７】
本発明の別の態様では、エアロゾル発生システム用のカートリッジであって、エアロゾル発生システムは、ヒーターを備え、カートリッジは、
【００６８】
室温で固体である熱可逆性ゲルの形態のエアロゾル形成基体を収容する、基体カートリッジを備え、カートリッジは、エアロゾル発生システムの本体に取り外し可能に接続される、またはそれに受けられるように構成され、カートリッジは、ヒーターを受けるように構成されるスロットを備える、カートリッジが提供される。
【００６９】
本発明の第一の態様に関連して説明された基体カートリッジおよびカートリッジの特徴は、本発明の第二の態様のカートリッジに適用しうる。具体的には、基体カートリッジは、出口のないくぼみを画定する少なくとも一つの液体および蒸気不浸透性の外側壁を備えてもよく、エアロゾル形成基体は、出口のないくぼみに収容される。この文脈における「出口のない（ｂｌｉｎｄ）」は、一方の端で密閉されることを意味する。カートリッジは、マウスピース管を備えてもよく、基体カートリッジは、マウスピース管内に保持される。マウスピース管は、ユーザーの口への挿入のための口側の端を有しうる。マウスピース管は、リストリクターなどの気流変更器を含みうる。
【００７０】
ここで、本発明による実施形態をさらに図解する添付図面を参照しながら本発明に関してさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略図である。
【図２ａ】図２ａは、本発明の第一の実施形態に従うマウスピース部分の斜視図である。
【図２ｂ】図２ｂは、本発明の第一の実施形態に従うカートリッジハウジングの下面斜視図である。
【図２ｃ】図２ｃは、図２ｂのカートリッジの上面斜視図である。
【図２ｄ】図２ｄは、図２ｂのカートリッジの断面図である。
【図３】図３は、マウスピース部分が本発明に従うカートリッジ上の壊れやすいシールを穿孔する、一実施形態を図示したものである。
【図４】図４は、本発明のさらなる実施形態によるエアロゾル発生システムの概略図である。
【図５ａ】図５ａは、本発明のさらなる実施形態によるマウスピース管内に保持されるカートリッジの概略図である。
【図５ｂ】図５ｂは、図５ａのマウスピース管内の要素の分解図である。
【図６】図６は、図６ａのマウスピース管を通じる気流を図示したものである。
【図７ａ】図７ａは、本発明のさらなる実施形態に従うエアロゾル発生装置の概略図である。
【図７ｂ】図７ｂは、カートリッジが装置のくぼみに受けられた状態の図７ａの装置を示す。
【図８】図８は、図７ｂのカートリッジを詳細に示す。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
図１は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生システムの概略図である。システムは、エアロゾル発生装置１０と交換可能なカートリッジ２０とを備える。エアロゾル発生装置は、装置本体１２およびマウスピース部分１４を備える。
【００７３】
装置本体１２は、リチウムイオン電池１６である電源と、電子的制御回路１８とを備える。装置本体はまた、装置本体のハウジングのくぼみ２４内に突出するブレードの形態のヒーター２２を含む。ヒーターは、セラミック基体材料上に電気抵抗性トラックを備える電気ヒーターである。制御回路は、電池１６から電気ヒーター２２への電力供給を制御するように構成される。
【００７４】
マウスピース部分１４は、単純な押し込み取付を用いて装置本体と係合するが、スナップ式装着またはねじ取付などの任意のタイプの接続が用いられてもよい。この実施形態におけるマウスピース部分は、いくつかのフィルター要素のない単純な先細の中空管であり、図２ａでより詳細に示される。しかしながら、マウスピース部分に一つ以上のフィルター要素を備えることが可能である。マウスピース部分は、空気吸込み口穴４２を備え、蒸気がユーザーの口に入る前にその中の気流内で凝縮しうるエアロゾル形成チャンバー４０（図１に示す）を囲む。
【００７５】
カートリッジ２０は、二つの出口のないチャンバーを画定するハウジングを備える。二つのチャンバー３０、３２は、マウスピース端部において開放状態である。膜３７（図１に示す）は、チャンバーの開端部を封止する。取り外し可能なシールは、ユーザーが使用前にはがす膜を覆って設けられうる。出口のないスロット３４は、ヒーター２２がその中に受けられるように二つのチャンバー間に提供される。出口のないスロット３４は、マウスピース端部で閉じられる。第一のチャンバー３０は、ニコチンおよびエアロゾル形成体を含む第一のゲルを保持し、第二のチャンバー３２は、断片たばこ葉を含む第二のゲルを保持する。
【００７６】
図２ｂは、カートリッジハウジングの下面斜視図である。図２ｃは、カートリッジハウジングの斜視図である。カートリッジ２０は一般的に円筒形状である。第一および第二のチャンバーは、同じ大きさおよび形状を有し、仕切り壁３６により分離される。出口のないスロット３４は、仕切り壁３６内にある。チャネル３８は、カートリッジハウジングの壁に提供され、それはくぼみ２４の対応するリブと係合する。このことは、カートリッジが、ヒーターブレードがスロット３４に受けられる一方向にのみくぼみ２４内に挿入されうることを確実にする。
【００７７】
図２ｄは、出口のないスロット３４の形状を示す図２ｂおよび図２ｃのカートリッジハウジングを通じる断面である。スロットの形状は、ヒーターのブレード形状に適合する。
【００７８】
第一のチャンバー３０内の第一のゲルは、グリセリンおよびポリエチレングリコールなどの一つまたは二つのエアロゾル形成体を含む。エアロゾル形成体の相対的な濃度は、システムの特定の要求に適合されうる。この実施形態では、第一のチャンバー３０内のゲルは、以下を含む（重量で）。２％のニコチン、７０％のグリセリン、２７％の水、および１％の寒天。
【００７９】
ゲル化剤は、寒天であることが好ましい。それは、８５°Ｃより高い温度で溶解し、約４０°Ｃでゲルに戻る属性を有する。この属性は、それが高温環境に適するようにする。ゲルは、５０°Ｃで溶解せず、そのことは例えば、日に当たる高温の自動車内にシステムが置かれた場合に有用である。約８５°Ｃでの液体への位相変化は、ゲルが比較的低温に加熱されて、低いエネルギー消費を許容するエアロゾル化を誘発することのみを必要とすることを意味する。それは、寒天の代わりとして寒天の成分のうちの一つであるアガロースのみを使用する場合に有益でありうる。
【００８０】
第二のチャンバー３２内の第二のゲルは、以下を含む（重量で）。６５％のグリセリン、２０％の水、１４．３％の固体粉末たばこ、および０．７％の寒天。
【００８１】
メントールなどのさらなる、または異なる風味が、いずれかのゲルの形成の前に水またはプロピレングリコールもしくはグリセリンのどちらかに加えられてもよい。
【００８２】
各カートリッジ内に提供されるゲルの量はまた、特定のニーズに適するように選択されうる。各カートリッジは、ユーザーのための一回分の容量または使用セッションを提供するために十分なゲルを含んでもよく、または数回もしくは多数回分の容量または使用セッションのための十分なゲルを含んでもよい。
【００８３】
動作において、システムは、連続的な加熱モードで動作するように構成される。これは、ヒーター２２が検知したユーザー吸入に応じるのではなく、動作セッションを通じてカートリッジを加熱することを意味する。ユーザーは、単純なスイッチ（図示せず）の使用に基づいてシステムの電源を入れ、ヒーターは、カートリッジを加熱する。温度センサーは、エアロゾルを発生する使用温度に達した時の表示がユーザーに提供されうるように、システムに含まれてもよい。ゲルは、８５oＣより高い加熱に基づいて液状になる。ニコチンおよびグリセリンを含むエアロゾルは、１８０°Ｃ〜２５０°Ｃの温度で生成される。動作時に、ヒーターは、およそ２５０°Ｃで動作する。ヒーターは、作動後決まった時間にわたり、すなわち６分間動作してもよく、またはユーザーがシステムオフに切り替えるまで動作してもよい。動作時間は、カートリッジ内に含まれるゲルの量に依存しうる。
【００８４】
カートリッジハウジングは、良好な熱的導体であるアルミニウムから形成される。ヒーターは、ゲルまたはいくつかの発生した蒸気もしくはエアロゾルと接触しない。それは出口のないスロット３４に保持され、そのため発生したエアロゾルから分離される。このことは、動作における望ましくない化合物の発生を導くであろうヒーター上の凝縮物の蓄積が存在しないことを確実にする。
【００８５】
図３は、カートリッジのチャンバーが壊れやすいシーリング要素により封止された一実施形態を図示したものである。マウスピース部分は、シーリング要素を穿孔して、チャンバー内に生成された蒸気が二つのチャンバーから出ることを可能にするために用いられる。
【００８６】
図３ａは、装置１２内へのカートリッジ２０の挿入を図示したものである。図１におけるように、カートリッジは、第一および第二のチャンバー３０、３２と、チャンバー間の出口のないスロット３４と、を備える。チャンバーは、シーリング要素５０により封止される。
【００８７】
図３ｂは、装置に挿入されたカートリッジを示し、ここでヒーター２２は、チャンバー間のスロット３４に受けられる。マウスピース部分１４が、その後、装置本体部分１２に接続される。図３ｂは、マウスピース部分の挿入方向を示す。マウスピース部分には穿孔要素５２が提供され、それは壊れやすいシーリング要素を穿孔するよう機能し、第一および第二のチャンバーに生成された蒸気のための逃がし通路５４を提供する。
【００８８】
図３ｃは、完全に挿入された位置におけるマウスピース部分１４を示し、ここで穿孔要素５２は、第一および第二のチャンバー内に延在し、マウスピース部分のエアロゾル形成チャンバー内へと蒸気が第一および第二のチャンバー３０、３２から出ることを可能にする。蒸気は、冷却されて、さらにマウスピース部分内の気流に流入されて、ユーザーによる吸入の前にエアロゾルを形成する。図１の実施形態におけるように、マウスピース部分には空気吸込み口が提供されうる。別の方法として、または追加的に、マウスピース部分内への空気流路は、装置を通じて提供されうる。別の方法として、または追加的に、空気流路は、第一および第二のチャンバーを通じて提供されうる。
【００８９】
図４は、本発明のなおもさらなる実施形態によるエアロゾル発生システムの概略図である。図４の実施形態は、抵抗加熱を用いるのではなく誘導加熱を用いて動作する。カートリッジが受けられるくぼみの周りまたは内部の抵抗ヒーターを使用する代わりに、装置本体は、くぼみを囲む誘導コイルを備え、サセプタは、カートリッジの一部分として、この実施例ではくぼみ内に提供される。
【００９０】
装置本体２１２は、リチウムイオン電池２１６である電源と、電子的制御回路２１８とを備える。装置本体はまた、誘導コイル２２４を含み、それは装置本体のハウジングのくぼみの周りに延在する。装置本体はまた、電子回路２２０を含み、それは誘導コイル２２４に供給されるＡＣ信号を生成する。
【００９１】
マウスピース部分２１４は、図１に示したマウスピース部分と同様であり、エアロゾル形成チャンバー２４０を囲む。この実施例では、空気吸込み口２４２は、マウスピース部分と装置本体の接合部に提供される。
【００９２】
図４のカートリッジは、図１に示すカートリッジと同様である。カートリッジの二つのチャンバー内のゲルの組成物は、図１の実施形態におけるものと同じでありうる。しかし、ヒーターを受けるための出口のないくぼみを有するのではなく、二つのチャンバーを分離するカートリッジの壁は、交流磁場で加熱する鉄の層などのサセプタ材料２２２を備える。この実施例におけるサセプタ材料は、装置本体の部分ではなくカートリッジの部分として提供されるが、サセプタ材料が装置本体の部分またはカートリッジと装置本体の両方の部分として提供されることも可能である。カートリッジ全体がサセプタ材料から形成されてもよく、またはサセプタ材料は、カートリッジの一つ以上の表面上の被覆として提供されてもよい。ゲル内に浮遊される、またはその他の材料がそこに含まれる第一および第二のチャンバー内のサセプタ材料を提供することも可能である。
【００９３】
シーリング要素は、図１と関連して説明したものと同じ様式において、第一および第二のチャンバーを封止するように提供される。図３に示したものと同様のカートリッジ穿孔構成が、マウスピース部分１１４を使用してカートリッジを開けるように用いられてもよく、ここで適切な順応が異なる空気流路のために形成される。別の方法として、簡単に剥がすことが可能なシールが用いられてもよく、蒸気浸透性の膜が、第一および第二のチャンバー２３０、２３２の開端部にわたって提供される。
【００９４】
動作において、システムは、図１の実施形態におけるような連続的な加熱モードで動作するように構成される。このことは、ユーザーがデバイスをオンに切り替えられた時に、装置がくぼみ内に交流磁場を生成するために誘導コイルにＡＣ信号を供給することを意味する。これは、サセプタの加熱をもたらすサセプタ内の電流の流れを誘引する。強磁性材料がサセプタとして用いられる場合、ヒステリシス損失がまた、加熱に貢献しうる。誘導コイルは、この文脈において誘導ヒーターとして記載されてもよい。ＡＣ信号の大きさおよび周波数を制御することによって、第一および第二のチャンバー内の温度が制御されうる。温度センサーは、くぼみ内に提供されてもよく、フィードバック制御ループが用いられる。この場合もやはり、誘導ヒーターは、作動後決まった時間にわたり、すなわち６分間動作してもよく、またはユーザーがシステムオフに切り替えるまで動作してもよい。
【００９５】
図５ａは、本発明のさらなる実施形態の概略図である。図５ａの実施形態において、カートリッジ３３０は、マウスピース管３００内に保持される。流れリストリクター３５０およびライニング管３４０、３６０、３７０はまた、マウスピース管内に保持される。図５ｂは、マウスピース管３３０内に保持される構成要素を分解組立図で示す。
【００９６】
カートリッジ３３０は、図２ｃに示したカートリッジと類似している。しかし、カートリッジ３３０は、膜またはシーリング要素を有さないが、カートリッジの壁に形成される気流チャネル３３５と、第一および第二のチャンバーの開端部に通じる空気を可能にする気流チャネルの上部における空気吸込み口３３４と、を含む。
【００９７】
マウスピース管は、ボール紙から形成され、６．６ｍｍの直径および４５ｍｍの長さを有する。ライニング管３４０は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から形成され、ボール紙のマウスピース管がマウスピース管内からの湿気を吸収することを防ぐために提供される。ライニング管は、この実施形態では、０．３ｍｍの厚さを有するようにきわめて薄く作られうる。リストリクター３５０は、気流を制限するために提供され、それにより、カートリッジからの蒸気と空気の混合を確実にし、ライニング管３６０におけるリストリクターに続く空間内のエアロゾルの生成を確実にする。
【００９８】
図６は、動作時の図５ａのマウスピース管内の気流を図示したものである。マウスピース管は、図１に示したタイプの装置１２のくぼみ２４内に示される。しかし、図６の装置１２は、マウスピース１４を有さない。図６は、マウスピース管を受ける装置の端部のみを示す。電池および制御回路は示されない。装置は、くぼみ２４の周辺部の装置内に形成された内部気流通路３６５に通じる空気を可能にする、装置空気吸込み口３５５を含む。スペーサー要素３５２は、くぼみの基部に位置付けられ、それにより、空気が、内部気流通路３６５からくぼみ２４内に、次にカートリッジ３３０における気流チャネル３３５内に、さらに空気吸込み口３３４を通じてマウスピース管の内部に流れることを可能にする。
【００９９】
図５ａおよび図５ｂに示すカートリッジは、図１に示したタイプまたは図４もしくは図７ａ（以下に記載される）に示すタイプのヒーターにより加熱されうる。動作において、システムは、図１におけるような連続的な加熱モードで動作するように構成される。これは、ヒーターが感知されたユーザー吸入に応じるのではなく、動作セッションを通じてカートリッジを加熱することを意味する。ユーザーは、単純なスイッチ（図示せず）の使用に基づいてシステムの電源を入れ、ヒーターは、カートリッジを加熱する。第一および第二のチャンバー内のゲルは、加熱に伴って液状になり、ニコチンおよびグリセリンを含む蒸気は、１８０°Ｃ〜２５０°Ｃの温度で発生する。
【０１００】
システムが使用温度にある時、ユーザーは、マウスピース管の口側の端で吸い、マウスピース管を通じて空気を引き出す。空気は、内部通路３６５からマウスピース端部に対向するマウスピース管の遠位端に引き出される。空気は、気流チャネル３３５を上の方へ、また空間３４５内へ空気吸込み口３３４を通じて進む。空気は、空間３４５において、第一および第二のチャンバーからの蒸気と混合する。混合された空気と蒸気は、次にリストリクター３５０を通り抜け、その後、冷却されて、ユーザーの口内へ引き出される前にエアロゾルを形成する。動作後に、カートリッジを含むマウスピース管は、装置から引き出され、処分されうる。このタイプのマウスピース管は、システムの複数の動作を提供するためにパックで売られてもよい。
【０１０１】
図７ａは、本発明のさらなる実施形態に従うエアロゾル発生装置の概略図である。図７ａは、図８に示すような容器またはカートリッジ５００を用いて使用するためのエアロゾル発生装置４００の断面図を示す。エアロゾル発生装置は、再充電可能電池などの電源４０４と、制御回路４０６とを収容する、外側ハウジング４０２を備える。ハウジング４０２は、容器５００を受けるように構成されたくぼみ４０８をさらに備える。ヒーター４１０は、くぼみ１０８の周辺部に延在する。制御回路は、ヒーター４１０に接続される。ヒーターは、ポリイミドなどの可撓性の熱的に安定した基体材料の二つの層の間に挟まれた一つ以上の金属加熱トラックから形成される。エアロゾル発生装置４００は、押し込み取付またはねじ式取付によってエアロゾル発生装置ハウジング４０２の近位端に取付け可能なマウスピース４１２をさらに備える。マウスピースは、貫通部分４１４、空気吸込み口４１８、および空気出口４１６を備える。
【０１０２】
ユーザーが装置のくぼみ４０８内に置く容器またはカートリッジ５００を図８に示す。容器は、良好な熱的導体であるアルミニウムから形成されたハウジング５１０を有する。容器のハウジングは、出口のないくぼみを画定するカップの形態である。ハウジング５１０は、深絞り加工などの適切な公知の技術を用いて製造されうる。容器はゲル５１５を収容する。この実施形態では、ゲルは、２重量％のニコチン、７０重量％のグリセロール、２７重量％の水および１重量％の寒天を含む。別の実施形態では、ゲルは、６５重量％のグリセロール、２０重量％の水、１４．３重量％のたばこ、および０．７重量％の寒天を含む。ゲルは、壊れやすいシーリング箔５１４によって容器のくぼみ内に封止される。シーリング箔は、ハウジング５１０のリップ５１２に接合され、熱封止され、または接着される。このタイプの容器は、きわめて安価であることができる。
【０１０３】
図７ｂは、ハウジングのくぼみ４０８に受けられた容器５００を有するエアロゾル発生装置４００の断面図を示す。使用時に、ユーザーは、容器５００をエアロゾル発生装置４００のくぼみ１０８に挿入してから、マウスピース４１２をハウジング４０２に取り付ける。マウスピースを取り付けることにより、貫通部分４１４が容器のシーリング箔５１４を貫通し、空気吸込み口４１８から容器を通して空気出口への気流経路４１５を形成する。ユーザーは次に、ボタン（図示せず）を押して装置を起動する。装置の起動後、ヒーターに、電源４０４から制御電子回路４０６によって電力が供給される。ヒーターは、次にカートリッジの外側壁を直接的に加熱する。容器５００の温度が約摂氏２５０度の使用温度に達した時、インジケータ（図示せず）の手段によってユーザーは通知を受け、その後でユーザーは出口４１６でマウスピースを吸うことができる。ユーザーがマウスピースを吸う時、空気は空気吸込み口４１８に入り、マウスピースを通って容器５００内に進み、蒸発したゲルを混入してから、マウスピース内の空気出口４１６を経由してユーザーの口へと抜け出る。ヒーターは、作動後決まった時間にわたり、すなわち６分間動作してもよく、またはユーザーがシステムオフに切り替えるまで動作してもよい。
【０１０４】
カートリッジ内のゲルを使い果たした時、カートリッジは、ユーザーにより取り外されて、新しいカートリッジと取り替えられうる。
【０１０５】
説明された実施形態は、連続的な加熱機構を動作させるように構成されるものとしてそれぞれ説明されたが、ここにおいて、ヒーターは、ユーザーが数回の吸煙をとりうる所定の時間にわたり作動する。しかし、説明されたシステムは、異なる方法で動作するように構成されてもよい。例えば、電力は、システム内の気流センサーからの信号に基づいて、各ユーザー吸入の継続時間の間だけヒーターまたは誘導コイルに供給されうる。別の方法として、または追加的に、ヒーターまたは誘導コイルへの電力は、ボタンまたはスイッチのユーザーの動作に応じてスイッチンオンおよびオフされうる。
【０１０６】
図は、本発明の特定の実施形態を示す。しかし、変更が本発明の範囲内の説明された実施形態に加えられうることは明らかであるべきである。具体的には、システムを通じる気流のための異なる構成が提供されてもよく、非電気的なヒーターなどの異なる加熱構成が想定されうる。
【図１】
2019526232.tif 000003
【図２ａ】
2019526232.tif 000004
【図２ｂ】
2019526232.tif 000005
【図２ｃ】
2019526232.tif 000006
【図２ｄ】
2019526232.tif 000007
【図３ａ】
2019526232.tif 000008
【図３ｂ】
2019526232.tif 000009
【図３ｃ】
2019526232.tif 000010
【図４】
2019526232.tif 000011
【図５ａ】
2019526232.tif 000012
【図５ｂ】
2019526232.tif 000013
【図６】
2019526232.tif 000014
【図７ａ】
2019526232.tif 000015
【図７ｂ】
2019526232.tif 000016
【図８】
2019526232.tif 000017
【国際調査報告】
2019526232.tif 000018
2019526232.tif 000019
2019526232.tif 000020